[发明专利]具有纹波补偿的控制器

说明书

用于开关模式功率转换器中的控制器，所述控制器包括比较器，该比较器被耦合以将表示所述开关模式功率转换器的输出的输出感测信号与目标值进行比较。纹波补偿块被耦合以响应于所述输出感测信号生成补偿信号。所述补偿信号是所述输出感测信号的一部分。请求控制器被耦合以响应于所述比较器的输出和时钟信号生成具有请求频率的请求信号，从而控制所述开关模式功率转换器的功率开关的运行状态。所述请求控制器还被耦合以接收补偿信号来响应于所述比较器的输出利用所述补偿信号来调节所述请求信号的请求频率，从而在所述开关模式功率转换器的输出处提供纹波补偿。

技术领域

本发明总体上涉及功率转换器，并且更具体地涉及开关模式功率转换器。

背景技术

电子设备使用电力来运行。因为开关模式功率转换器具有高效率、小尺寸和轻重量的优点，它们通常用于为当今许多电子设备供电。传统的壁式插座提供高压交流电。在开关功率转换器中，高压交流(ac)输入被转换以通过能量传递元件提供良好调节的直流(dc)输出。在运行中，利用开关来通过改变开关模式功率转换器中开关的占空比(通常是开关的导通时间与总开关周期的比率)、改变开关频率或改变开光的每单位时间的脉冲数来提供期望的输出。

开关模式功率转换器还包括控制器。可以通过感测和控制在闭环中的输出来实现输出调节。控制器可以接收表示输出的信号，并且控制器响应于该信号改变一个或多个参数以将输出调节到期望的量。可以使用各种控制模式，例如脉冲宽度调节(PWM)控制、脉冲频率调节(PFM)控制或导通(ON)/断开(OFF)控制。在一个示例中，开关模式功率转换器用于向发光二极管(LED)器件提供经调节的功率。

附图说明

参考以下附图描述本发明的非限制性和非穷举性实施方案，其中除非另有说明，否则相同的附图标记在各个视图中指代相同的部分。

图1A是示出根据本发明的实施方案的一种示例功率转换器和具有纹波(ripple，波纹)补偿的控制器的示意图。

图1B是示出根据本发明的实施方案的一种示例功率转换器、初级控制器和具有纹波补偿的次级控制器的示意图。

图1C是示出根据本发明的实施方案的图1A-1B的示例功率转换器的纹波补偿的各种运行频带的时序图。

图2是示出根据本发明的实施方案的图1A-1B的示例控制器的示意图。

图3A是示出根据本发明的实施方案的在频率、导通时间和图2的算术运算器之间的示例关系的状态表。

图3B是示出根据本发明的实施方案的在频率、导通时间和图2的算术运算器之间的另一示例关系的状态表。

图4是示出根据本发明的实施方案的图2的示例状态信号和示例补偿状态信号的时序图。

图5是示出根据本发明的实施方案的示例功率转换器、示例初级控制器和具有纹波补偿的示例次级控制器的示意图。

图6是示出根据本发明的实施方案的图5的次级控制器的示例的示意图。

图7是示出根据本发明的实施方案的具有不同的纹波补偿量的功率转换器的输出的示例比较的时序图。

相应的附图标记在附图的若干视图中指示相应的部件。本领域技术人员将理解，附图中的元件是为了简单和清楚而示出的，并且不一定按比例绘制。例如，附图中的一些元件的尺寸可能相对于其他元件被夸大，以帮助提高对本发明的各种实施方案的理解。此外，通常未描绘在商业上可行的实施方案中有用或必要的常见但易于理解的元件，以便于更少地妨碍对本发明的这些各种实施方案的观察。

具体实施方式

在以下描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，本领域普通技术人员将明了，不需要采用具体细节来实施本发明。在其他情况下，没有详细描述公知的材料或方法，以避免模糊本发明。